寺崎生物医学创新研究所 (TIBI) 的一个合作团队开发了一种隐形眼镜原型,专门用于预防隐形眼镜引起的干眼症 (CLIDE)。晶状体通过响应正常的眨眼促进泪液流动来缓解这种情况。这种方法可以减轻数百万患有 CLIDE 的隐形眼镜用户所经历的不适、视力障碍和炎症风险。
在全球 1.4 亿接触佩戴者中,30%-50% 患有 CLIDE。问题是由于泪液从隐形眼镜外表面流向镜片后表面的不足所致。这会导致泪液过度蒸发以及与 CLIDE 相关的所有问题。
目前针对这种情况的治疗方法包括润湿滴剂、凝胶或润滑剂、更频繁地更换镜片或更换镜片材料。还有眼睑治疗,如眼睑按摩和温敷。在更严重的情况下,可以使用泪腺的物理刺激,以及使用泪点塞,插入泪管以阻止引流的装置。这些治疗方法的疗效各不相同,但是,药物在体内也可能存在潜在的有害蓄积,而且对用户不友好的方法会导致患者不依从。
之前也有人尝试使用隐形眼镜治疗干眼症,例如旨在最大程度减少水分流失的石墨烯涂层镜片和用金属电极刺激的自润湿镜片。但这些方法成本高昂且不切实际,并且可能会损害患者的安全和舒适度。
TIBI 团队的方法是采用隐形眼镜设计,结合微通道以促进泪液流动和流动,从而避免干眼症。这种流动可以通过正常眨眼施加的压力来实现,因此不需要外部设备。
在制作隐形眼镜原型时,该团队采用了一种省时的方法——他们的镜片模具由硅树脂聚合物混合物制成;这样可以通过轻轻弯曲模具轻松取出铸在其上的镜片。以前的方法需要在热水中浸泡 12 小时才能取下镜片。该方法产生了高质量、光滑的微通道,以及比以前的镜片薄 30 倍的镜片。使用定制设备在每个微通道的末端制造储层,用于液体的流入和流出。
在将微通道封装在覆盖透镜层下的三明治状组件中时,也采用了创新技术。最初,为增强粘合力而准备的两个镜片表面会使镜片脱水,导致它们卷曲。通过使用水溶性胶水将两个镜头固定到支架上,解决了这个问题。这不仅有助于实现更均匀的镜片粘合,还可以保护它们免受损坏。
在对封装的微通道透镜进行了严格的稳定性和泄漏测试后,使用该团队设计的模拟眨眼眼睑的设备对这些透镜进行了一系列实验。该设备与镜片原型集成在一起,可在镜片上产生人工眼睑压力以刺激泪液流动。
经过各种实验,证明有效的配置是在透镜表面上以新颖的圆形图案排列的具有方形横截面的微通道;这与镜头的功能和曲率兼容,并允许最佳的液体流动。
该团队展示了其镜片能够将泪液从镜片表面引导至镜片底部以对抗干眼症的能力的概念验证。该团队对这些流量进行了量化,并确定这些流量是由低压水平驱动的,就像正常眨眼所产生的那样。可以设计进一步的实验来在动物模型和患者身上测试这些镜片。
“我们团队采用的创新方法为数百万人带来了潜在的解决方案,”TIBI 董事兼首席执行官 Ali Khademhosseini 说。“希望我们可以加倍努力,使这一解决方案取得成果。”
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